C T D E R L U N G E. II Zusammenfassung Pulmonale Verkalkungen sind ein haÈufiger Befund in der CT der Lunge. Verkalkungen sind oft Residuen abgeheilter Prozesse und zeichnen sich durch charakteristische Morphologie und Verteilung aus. Der Nachweis von Verkalkungen in pulmonalen Rundherden hat einen hohen Stellenwert in der Differenzierung benigner und maligner LaÈsionen. Dieser UÈberblick behandelt exemplarisch Pathogenese, AÈtiologie und CT-Diagnostik pulmonaler Verkalkungen. Kenntnisse der technisch-physikalischen Grundlagen der CT-Diagnostik sind wichtig, um Kalk treffsicher nachzuweisen und TaÈuschungsmoÈglichkeiten zu vermeiden.

SchluÈsselwoÈrter CT, Lunge ± CT, Densitometrie ± Pulmonale Verkalkungen ± Pulmonale Neoplasien

Radiologe (1996) 36: 534±542

© Springer-Verlag 1996

Der Kalk in der Lunge oder: Es muû nicht immer die Tuberkulose sein

Christine B.Henk, Jasmin Liskutin, D.Fleischmann und G.H.Mostbeck Abteilung fuÈr konservative FaÈcher und Ludwig-Boltzmann-Institut fuÈr radiologisch-onkologische Tumordiagnostik, UniversitaÈtsklinik fuÈr Radiodiagnostik, Wien Lungenverkalkungen finden sich bei verschiedenen pulmonalen und primaÈr nicht-pulmonalen Erkrankungen und sind oft Ausdruck abgelaufener beziehungsweise abgeheilter Prozesse. Das morphologische Erscheinungsbild und das Verteilungsmuster dieser Verkalkungen koÈnnen differentialdiagnostischen Aufschluû uÈber AÈtiologie, Progression oder Therapieerfolg bei bekannten Erkrankungen liefern. Ein nicht geringer Anteil parenchymaler Verkalkungen ist mit Kalkablagerungen in Mediastinum, Lymphknoten, Pleura, Thoraxwand oder anderen Organsystemen kombiniert. Zusammen mit dem klinischen Erscheinungsbild ist unter BeruÈcksichtigung von Form, GroÈûe und Verteilung der Kalkherde eine diagnostische oder zumindest differentialdiagnostische Zuordnung in fast allen FaÈllen moÈglich. Diese UÈbersichtsarbeit beschaÈftigt sich mit der Pathogenese von Lungenverkalkungen, den technischen Aspekten ihrer CT-Diagnostik, ihrer AÈtiologie und Morphologie.

• • •

der dystrophe Typ, der ¹metastatischeª benigne Typ, der maligne Typ.

Der dystrophe Typ basiert auf der Ablagerung von Kalziumsalzen in pathologischen, meist nekrotischen Geweben und stellt die haÈufigste Form intrapulmonaler Verkalkungen dar. Jede ¹infektioÈseª Verkalkung entsteht auf diese Weise. Die benigne metastatische Verkalkung hat ihre Ursache in einer StoÈrung des Kalzium-PhosphatStoffwechsels und resultiert in einer Ablagerung von Kalziumsalzen in gesunden Geweben. Die MoÈglichkeit maligner Tumorzellen, Kalziumsalze zu metabolisieren oder die sekundaÈre maligne Entartung primaÈr kalkhaltiger LaÈsionen bedingen maligne Verkalkungen. Als Beispiele seien Lungenmetastasen des Osteosarkoms und des ¹Narbenkarzinomª genannt.

Technische Aspekte: CT ± HR-CT

Teilvolumenartefakte, Rekonstruktionsalgorithmen, Beschaffenheit der Thoraxweichteile und Lokalisation Anhand ihrer Entstehung werden der Verkalkung innerhalb des Meû3 Typen von Verkalkungen unter- feldes sind Parameter, die die subjektive Perzeption und die Quantifizieschieden [1]: rung von Kalk (CT-Densitometrie) beeinflussen.

Pathogenese

Dr. C.B.Henk, UniversitaÈtsklinik fuÈr Radiodiagnostik, WaÈhringerguÈrtel 18±20, A1090 Wien

534

Radiologe (1996) 36: 534±542 © Springer-Verlag 1996

Pulmonary calcifications. CTassessment and differential diagnosis

C.B.Henk, J.Liskutin, D.Fleischmann and G.H.Mostbeck Summary

Pulmonary calcifications are a frequent finding in CT examinations of the chest. In many cases, characteristic CT morphology and distribution of pulmonary and mediastinal calcifications may lead to a straightforward specific diagnosis of the underlying disease. In that respect, calcifications are often the residual finding of previous infections. Less often, they may be due to neoplasms, metabolic disorders, occupational exposure or previous therapy. This review focuses on the etiology, pathogenesis and morphological CT features of pulmonary calcifications. A knowledge of the technical aspects of CT imaging is required to verify calcifications and avoid pitfalls.

Abb.1. Hounsfield-Einheiten bei verschiedenen Voxels

schwaÈchung der RoÈntgenstrahlen al- moÈglichst das gesamte Volumen eiler Strukturen, die in diesem Voxel nes Voxels einnehmen. enthalten sind. Beispiel. Nehmen wir an, daû 20% eines

10 mm tiefen Voxels (Schichtdicke 10 mm) durch einen 2 mm dicken weichteildichten Rundherd mit einer mittleren Dichte von + 50 Hounsfield-Einheiten eingenommen werden. Der Dichteunterschied dieses Voxels von 160 Hounsfield-Einheiten zum umgebenden Lungenparenchym von − 750 Hounsfield-Einheiten laÈût unschwer diesen Rundherd erkennen, die wahre weichteildichte Struktur des 2 mm groûen Rundherdes von + 50 Hounsfield-Einheiten geht jedoch in der absolut gemessenen Dichte von − 590 Hounsfield-Einheiten unter. Nehmen wir an, daû 20% eines 10 mm tiefen Voxels Key words durch einen kalkdichten Rundherd von 300 Hounsfield-Einheiten repraÈsentiert CT, lung ± CT, densitometry ± +werden, so betraÈgt der Dichteunterschied Pulmonary calcifications ± Pul- zum umgebenden Lungenparenchym monary neoplasms 210 Hounsfield-Einheiten, die absolut gemessene Dichte jedoch immer noch − 540 Hounsfield-Einheiten. Unter der Annahme, daû 90% eines 10 mm tiefen Voxels von einem kalkdichten Rundherd mit Schichtdicke + 300 Hounsfield-Einheiten eingenommen so gibt die CT-Zahl dieses Pixels Die Schichtdicke (die 3. nicht primaÈr werden, von + 195 Hounsfield-Einheiten immer faûbare Dimension einer CT- noch nicht die wahre Dichte dieses RundSchicht) beeinfluût die Perzeption herdes wieder (Abb.1).

und Quantifizierung von Verkalkungen. Die Dichte saÈmtlicher Strukturen innerhalb eines Voxels wird gemittelt und durch eine singulaÈre Hounsfield-Zahl bzw. den entsprechenden Grauwert wiedergegeben. Somit repraÈsentieren die Hounsfield-Einheiten jedes Pixels die mittlere Ab-

Es gilt daher, den resultierenden Teilvolumenartefakt in der visuellen Beurteilung von Kalk und in der absoluten Densitometrie von Lungenrundherden zu minimieren. Notwendig sind dazu duÈnnste 1±2 mm breite CT-Schichten, so daû Kalkstrukturen

Rekonstruktionsalgorithmus

Die Computersoftware zur Rekonstruktion eines CT-Bilds aus den Rohdaten hat einen wesentlichen Einfluû auf die BildqualitaÈt. Es kann im wesentlichen zwischen 2 Rekonstruktionsalgorithmen unterschieden werden. Algorithmen mit hoher KontrastaufloÈsung mitteln die Dichtewerte benachbarter Pixel und fuÈhren zu einem ¹weicherenª Bild. Rekonstruktionsalgorithmen mit hoher raÈumlicher AufloÈsung (¹Sharpªoder Knochenalgorithmen), wie sie in der CT der Lunge angewendet werden, fuÈhren zu einer Kantenanhebung und besseren Detailerkennbarkeit. Schon fruÈh konnte gezeigt werden, daû Rekonstruktionsalgorithmen zur guten KontrastaufloÈsung artifiziell die Hounsfield-Einheiten von Lungenrundherden erniedrigen, waÈhrend hochaufloÈsende Rekonstruktionsalgorithmen die Tendenz haben, artifiziell die Dichtewerte von Lungenrundherden zu erhoÈhen [2]. Auch an modernen CT-GeraÈten konnte gezeigt werden, daû hochaufloÈsende Rekonstruktionsalgorithmen durch sog. Kantenanhebungsartefakte in kleinen pulmonalen Rundherden periphere Verkalkungen vortaÈuschen koÈnnen [3]. 535

C T D E R L U N G E. II Tabelle 1

AÈtiologie pulmonaler Verkalkungen Infektionskrankheiten

TBC Histoplasmose Kokzidiomykose Aspergillose Varizellen Pneumocystis carinii Echinokokkose Porocephalus armillatus Zystizerkose Strongyloides stercoralis Paragonimiasis Schistosomiasis Benigne ± nicht infektio Ès

Abb.2. Pixelanalyse eines verkalkten Lungenrundherdes Einfluû umgebender Weichteilstrukturen

Einen weiteren Faktor der VariabilitaÈt in der Erfassung pulmonaler Verkalkungen stellt die Dicke der Thoraxwand dar. Eine dicke Thoraxwand bei adipoÈsen oder muskuloÈsen Patienten beeinfluût das Energiespektrum des RoÈntgenstrahls. Dieser Effekt, der als AufhaÈrtungsartefakt bekannt ist, kann zu einer falsch niedrigen Dichtemessung pulmonaler Rundherde fuÈhren [4]. Einfluû der Position des Rundherdes

Mehrere Arbeitsgruppen zeigten, daû absolute Dichtemessungen von pulmonalen Rundherden davon abhaÈngig sind, ob sich ein Rundherd im Zentrum oder am Rande des Meûfelds befindet [2, 5]. Aus den oben angefuÈhrten 4 Punkten ergibt sich, daû auch moderne CT-GeraÈte (entsprechende Kalibrierung vorausgesetzt) keine exakte quantitative Erfassung des Kalkgehalts ermoÈglichen. Da gerade in der Differenzierung zwischen benignen und malignen Rundherden die quantitative Erfassung von Kalk einen hohen Stellenwert hat, sind verschiedene Techniken vorgeschla-

536

gen worden, SensitivitaÈt und SpezifitaÈt der CT-Densitometrie zu verbessern (Abb.2). Im Jahre 1980 [6] wurde eine mittlere Dichte von 164 Hounsfield-Einheiten (gemessen in 32 benachbarten Pixeln) als sensitiver Grenzwert vorgeschlagen, um zwischen benignen und malignen Rundherden zu differenzieren. In Anbetracht der vielen Variablen, die in diese Messung eingehen, wurden anthropomorphologische Testphantome [7] und ¹dual-energy-scanningª [8] vorgeschlagen. In einer Multicenterstudie [9] konnte gezeigt werden, daû in 65 von 118 benignen pulmonalen Rundherden mit Hilfe eines Testphantoms Kalzifikationen nachgewiesen werden konnten. In 28 dieser 65 Rundherde war der Kalknachweis rein visuell zu fuÈhren, die uÈbrigen 37 Rundherde konnten erst aufgrund des Vergleiches mit einem Testphantom als eindeutig verkalkt verifiziert werden.

Hamartom Silikose KalziumstoffwechselstoÈrungen Amyloidose Broncholithaisis Posttraumatisch Sarkoidose Maligne

Bronchuskarzinom Karzinoid Metastasen Kardiovaskula Èr

Mitralstenose SubvalvulaÈre Aortenstenose Idiopathisch

Mikrolithiasis alveolaris Ossifizierende Lungenfibrose Medikamento È s ± Iatrogen

Nach Knochenmarktransplantation Nach Busulfantherapie (historisch)

Ursache intrapulmonaler Verkalkungen dar. Die Erstinfektion mit Mycobacterium tuberculosis erfolgt in AbhaÈngigkeit von der Immunlage des Infizierten auf verschiedene Weise. In den meisten FaÈllen kommt es nach einer Inkubationszeit von 5± 6 Wochen zur Ausbildung einer segmentalen oder lobaÈren Konsolidierung, die fast immer mit einer ipsilateralen Lymphadenopathie kombiniert ist ± dem sog. PrimaÈrkomplex. Der primaÈre Lungenherd ist uÈberwiegend in den Oberlappen lokaliAÈtiologie (Tabelle 1) siert. Bei immunkompetenten Individuen heilt dieser PrimaÈrkomplex Infektionskrankheiten nach 2±3 Wochen unter der Ausbildung diffuser oder charakteristischer • Tuberkulose zentral geschichteter Kalzifikationen In Europa stellt die Tuberkulose im ab [1, 10]. Ein fokaler parenchymatoÈGegensatz zu den USA die haÈufigste ser Kalkherd in einem Oberlappen

a

Abb.3a,b.

b

Verkalkter PrimaÈrkomplex. silateraler Hiluslymphknoten

(Pfeil)

a Verkalkter Lungenherd (Pfeil). b Verkalkter ip-

zusammen mit einem oder mehreren verkalkten Hiluslymphknoten ist somit das Zeichen einer abgelaufenen tuberkuloÈsen Erstinfektion. Trotzdem koÈnnen infektioÈse Mykobakterien in diesen verkalkten PrimaÈrherden uÈber lange Zeit persistieren (Abb. 3). Die 2., seltenere MoÈglichkeit des ¹tuberkuloÈsenª Lungenkalks ist das verkalkte Tuberkulom. Ein Tuberkulom entsteht dann, wenn das sog. Assmannsche FruÈhinfiltrat (eine Form der primaÈren oder postprimaÈren infiltrativen Lungentuberkulose) durch Granulationsgewebe ersetzt und von Bindegewebe eingekapselt wird. Es ist typischerweise ein tumorartiger Rundherd in den Oberlappenspitzen und kann zentral und/ oder peripher verkalken [10]. Die 3., seltenste Variante sind disseminierte kleinnodulaÈre Kalzifikationen nach abgeheilter Miliartuberkulose [11]. Sie treten fruÈhestens 3± 5 Jahre nach Beginn der Erkrankung auf und sind unabhaÈngig von der Art und Dauer einer tuberkulostatischen Therapie. Bei Patienten mit entspre-

chender Anamnese ist die Diagnose meist problemlos, schwierig jedoch bei unklarer Vorerkrankung und negativem Tuberkulintest. Hier koÈnnen tuberkuloseassoziierte VeraÈnderungen anderer Organsysteme differentialdiagnostisch wegweisend sein.

•

Pilzinfektionen

Histoplasmose.

Die Histoplasmose ist eine mit Ausnahme von China, Ruûland und Japan weltweit vorkommende Systemmykose. Die Infektion erfolgt durch die Inhalation von sporenhaltigem Staub. Man unterscheidet bei der Histoplasmose verschiedene pulmonale Verlaufsformen, die mit Ausnahme der chronisch progressiven kavitaÈren Form unter Ausbildung von Kalzifikationen abheilen [12]. Die uÈberwiegende Mehrzahl der Infektionen mit H. capsulatum verlaÈuft asymptomatisch und stellt in Endemiegebieten (Teile der USA, Mexico) einen haÈufigen Zufallsbefund im LungenroÈntgen dar. Charakteristisch sind multiple, glatt be-

grenzte, kalzifizierte Rundherde von weniger als 1 cm Durchmesser, die mit verkalkten hilaÈren und/oder mediastinalen Lymphknoten kombiniert sein koÈnnen. Die akute Lungenhistoplasmose kommt in 25±30 % der symptomatischen FaÈlle vor und ist ein schweres Krankheitsbild mit unspezifischer RoÈntgenmorphologie, jedoch relativ guÈnstiger Prognose. Nach der Abheilung entspricht das Bild dem der asymptomatischen Form. Eine weitere Variante der akuten Infektion resultiert in einem einzelnen scharf begrenzten Rundherd von < 3 cm Durchmesser, dem Histoplasmom (coin lesion). Es ist vorwiegend in den Unterlappen lokalisiert und zeigt so gut wie immer zentrale Kalkeinlagerungen (SchieûscheibenphaÈnomen = pathognomonisch). HaÈufig kommt es zur asymptomatischen haÈmatogenen Streuung der Erreger, wobei charakteristischerweise verkalkte Granulome in der Milz zuruÈckbleiben. Sie koÈnnen in der Differenzierung Histoplasmose / Tuberkulose von entscheidender diagnostischer Bedeutung sein ([13], Tabelle 2, Abb. 4). Die symptomatische Form der miliaren haÈmotogenen Histoplasmose ist selten und kommt hauptsaÈchlich bei Kindern und immunsupprimierten Patienten vor. Sie laÈût sich klinisch und morphologisch nicht von der Miliartuberkulose unterscheiden. Wird sie uÈberlebt, resultieren analog der Miliar-Tb disseminierte verkalkte 2±3 mm groûe Mikronoduli in beiden Lungen.

Kokzidiomykose. Der Erreger, Coccidioides immitis kommt endemisch im SuÈdwesten der USA vor. Wie

Tabelle 2

Differentialdiagnose der Verkalkungen bei Tuberkulose bzw. Histoplasmose [13] Tuberkulose

Histoplasmose

Morphologie

Tuberkulom

PrimaÈrkomplex

Miliar ± Tb

Asymptomatisch/ akute Form

Histoplasmom

Miliare Form

Lokalisation GroÈûe Zahl Form Vorkommen

Oberlappen Meist < 2 cm solitaÈr Rundherd Weniger haÈufig

Oberlappen mm bis cm SolitaÈr Narbe HaÈufig

Disseminiert < 3 mm Multipel Mikronoduli Sehr selten

Disseminiert < 1 cm Multipel Rundherd HaÈufig

Unterlappen < 3 cm SolitaÈr Rundherd Weniger haÈufig

Disseminiert < 3 mm Multipel Mikronoduli Selten 537

C T D E R L U N G E. II zunehmen. Verkalkte hilaÈre oder mediastinale Lymphknoten kommen im Gegensatz zur Histoplasmose nicht vor. Manche Autoren [16] glauben an einen Kausalzusammenhang zwischen Tabakrauchen und der Entstehung von Verkalkungen nach einer Varicellenpneumonie.

• ParasitaÈre Erkrankungen

a

Pneumocystis carinii. Pulmonale Ver-

b

men einer Autolyse unter Ausbildung von diffuser oder lamellenartiger Verkalkungen absterben ([12], Abb. 5).

kalkungen bei Pneumocystis-cariniiInfektion sind bis dato nur histopathologisch nachweisbar [17]. Kalzifikationen in mediastinalen Lymphknoten, Leber, Milz und Niere koÈnnen in seltenen FaÈllen CT-morphologisch nachgewiesen werden und sind offenbar Ausdruck eines therapeutischen Effekts [18].

• Viruserkrankungen

Echinokokkose.

Abb.4a,b. Residuen einer Histoplasmose. a Verkalkte b Verkalktes Granulom in der Milz (Pfeil)

intrapulmonale Granulome.

Varizellen. Varizellen sind eine welt-

Abb.5.

Aspergillom: Kaverne mit verkalktem Myzetom und Luftsichel (Pfeil)

auch bei anderen granulomatoÈsen Infektionen entstehen fokale oder multifokale subsegmentale Konsolidierungen mit assoziierter Lymphadenopathie. Im Krankheitsverlauf koÈnnen diese VeraÈnderungen persistieren, verschwinden oder uÈber Jahre hinweg fortschreiten. In seltenen FaÈllen kommt es bei der Abheilung zur Ausbildung von kleinnodulaÈren multiplen, der Histoplasmose aÈhnlichen Kalkherden [14].

Aspergillom. Die Entstehung des As-

pergilloms basiert auf einer nichtinvasiven Besiedelung einer praÈexistenten HoÈhle (Kaverne, Zyste) durch Aspergillus fumigatus. Aufgrund des fehlenden Flimmerepithels werden die Pilzsporen nicht eliminiert und koÈnnen sich ungehindert vermehren, es entsteht das Myzetom. Es liegt frei in der HoÈhle, durch eine Luftsichel von der Kavernenwand getrennt (sog. ¹air crescent signª) und kann im Laufe der Zeit im Rah-

538

weit verbreitete hochinfektioÈse Viruserkrankung, die aufgrund ihrer hohen KontagiositaÈt meist bereits im È ber die InziKindesalter auftritt. U denz der primaÈren Varizellenpneumonie herrschen in der Literatur unterschiedliche Angaben, sie duÈrfte jedoch bei 14 % liegen [15]. Der Altersgipfel der primaÈren Pneumonie liegt in der 3. bis 5. Dekade (75 %). PraÈdisponierende Faktoren sind maligne Grunderkrankungen sowie Langzeittherapien mit Kortikosteroiden und Antibiotika. UngefaÈhr 5 Tage nach Auftreten der Hauteffloreszenzen kommt es zur Ausbildung disseminierter miliarer und nodulaÈrer Herde in beiden Lungen mit der Tendenz, an den Lungenbasen sowie perihilaÈr zu konfluieren. Diese lebensbedrohliche Pneumonie geht mit schwerwiegenden klinischen Symptomen wie Dyspnoe, HypoxaÈmie und Pleuraschmerz einher, die im deutlichen Gegensatz zu einem nur geringen Auskultationsbefund stehen. Die abgeheilte Varizellenpneumonie ist haÈufig durch Mikroverkalkungen (< 2 mm) gekennzeichnet, deren Zahl von einigen wenigen verstreuten Herden bis weit uÈber 100 reichen kann. Diese LaÈsionen koÈnnen mit der Zeit an Zahl und Dichte

Bei Infektion mit Echinococcus granularis oder Echinococcus multilocularis kommt es in ca. 15 % der FaÈlle zu einer pulmonalen Beteiligung. Die Hydatidzysten sind vorwiegend in den Unterlappen lokalisiert, sind meist asymptomatisch und verkalken selten (< 6 %, [19]).

Porocephalus armillatus. Der Erreger

zaÈhlt zu der Gattung der ZungenwuÈrmer (Arthropoden) und kommt in West- und Zentralafrika vor. Er lebt als Lungenparasit in Pythons und Vipernarten. Durch den Genuû von kontaminiertem Fleisch oder Wasser nimmt der Mensch die infektoÈsen Eier auf. Die Larven schluÈpfen im Duodenum, gelangen durch Migration in die PeritonealhoÈhle und von dort in die Leber, Lunge, Pleura und auch ins Auge, sterben dort ab und verkalken. Radiomorphologisch imponieren die Nymphen als multiple inkomplette kalkdichte Ringschatten mit einer GroÈûe von wenigen mm. Die Infektion verlaÈuft meist asymptomatisch, bei massivem Befall koÈnnen gastrointestinale Symptome auftreten. Assoziierte Kalkherde in Milz, Leber und Peritoneum sind typisch [20].

Zystizerkose, Paragonomiasis, Strongyloides stercoralis, Schistosomiasis. Mit Ausnahme der Paragonimiasis

(Erreger: Paragonimus westermani) sind pulmonale Beteiligungen beziehungsweise Verkalkungen im Rahmen dieser Infektionen sehr selten und in fast allen FaÈllen mit VeraÈnderungen anderer Organsysteme kombiniert. Die Infektion mit Paragonimus westermani erfolgt durch den Genuû von rohem Krebsfleisch. Die Larven gelangen durch den Darm und das Zwerchfell in Pleuraraum und Lunge und verursachen bis zu 5 cm groûe rundliche Infiltrate die die Tendenz haben zu Zysten einzuschmelzen. Diese Zysten sind vorwiegend in den Unter- und Mittelgeschossen der Lunge lokalisiert und ko È nnen im Verlauf der Erkrankung verkalken [21].

Benigne ± nichtinfektioÈse ± Verkalkungen •

Hamartome

Ein Hamartom ist eine benigne nodulaÈre Malformation der Lunge, die aus reifen mesenchymalen und epithelialen Gewebeanteilen zusammengesetzt ist und oft auch Knorpel und Fett enthaÈlt. Es kommt in 0,25 % der Bevo È lkerung vor und ist somit der ha È ufigste benigne Lungentumor [22]; 2/3 der Hamartome sind im peripheren Lungenparenchym lokalisiert, in etwa 10 % sind sie endobronchial gelegen. Multiple Hamartome sind extrem selten. Fast immer sind Hamartome asymptomatisch und werden zufaÈllig im Lungenro È ntgen entdeckt. Endobronchiale Hamartome ko È nnen selten HaÈmoptysen und Obstruktionen verursachen. Ro È ntgenmorphologisch erscheinen die Tumore als scharf begrenzte lobulierte LaÈsionen von < 4 cm Durchmesser. Bei Hamartomen mit einem gro È ûeren Knorpelanteil kommen charakteristischerweise popcornartige Verkalkungen vor. Je gro Èûer das Hamartom desto haÈufiger zeigt es Kalkeinlagerungen [23]. In solchen Fa È llen ist das Lungenro È ntgen bereits diagnostisch. Schwierigkeiten in der Diagnosestellung entstehen bei einem geringen Kalkanteil, bzw. einem hohen Fettgehalt der Tumoren. Hier ist die CT mit du È nnen

Abb.6.

Multiplanare Rekonstruktion eines hantelfo È rmigen, teilweise verkalkten Hamar-

toms

Schichten eine sensitive Methode, um Kalk- und Fettgewebsanteile zu differenzieren [24] und somit eine maligne Raumforderung auszuschlieûen, da auch Hamartome selten ein betraÈchtliches, schnelles Gro È ûenwachstum zeigen ko È nnen (Abb. 6).

•

Silikose

Diese Pneumokoniose wird durch chronische Inhalation von kristallinem Quartz verursacht und schreitet auch nach Beendigung der Exposition fort. Man unterscheidet eine akute Form, die bereits ein Jahr nach Beginn der Exposition auftritt, von einer chronischen Form mit einer Zeitverzo È gerung von ungefaÈhr 10±20 Jahren. Radiologische Kennzeichen sind 1±10 mm groûe nodulaÈre Herde in den Mittel- und Obergeschoûen beider Lungen, die in 5±10 % verkalken. ZusaÈtzliche subpleurale Verkalkungen sowie typische eierschalenartig verkalkte mediastinale und hila È re Lymphknoten ko È nnen assoziiert sein (5 %). Die komplizierte Silikose ist durch gro È ûere Konglomerate charakterisiert, die hiluswaÈrts ¹wandernª und ausgedehnte Traktionsemphyseme und Fibroseareale verursachen. Die Diagnose ist in Anbetracht einer

bekannten Anamnese meist einfach, assoziierte Erkrankungen sind die Tuberkulose und die rheumatoide Arthritis (Caplan-Syndrom). Fru È her wurden eierschalenartig verkalkte mediastinale und hilaÈre Lymphknoten als pathognomonisch fu È r die Silikose angesehen, heute weiû man jedoch, daû solche VeraÈnderungen auch bei Sarkoidose, Amyloidose, Histoplasmose u. a. m. vorkommen ko È nnen [25, 26].

•

KalziumstoffwechselstoÈrungen

È berschuû an Kalzium Bei einem U und Phosphat im Serum kommt es zur Ablagerung von Kalziumsalzen in gesunden Ko È rpergeweben und somit auch in der Lunge. Die Ursachen fu È r eine metastatische Kalzinose sind vielfaÈltig und reichen von Hyperparathyreoidismus, dem Plasmozytom, der D-Hypervitaminose, dem MilchAlkali-Syndrom und der Sarkoidose bis hin zur u È bermaÈûigen intraveno Èsen Kalziumgabe, der chronischen HaÈmodialyse und der Nierentransplantation [27]. In der Lunge finden sich Kalziumsalze hauptsaÈchlich in den Alveolarsepten, was zu Beginn ro È ntgenmorphologisch ein retikulaÈres interstitielles Bild verursacht. Gro È ûere Kalziumdepots ko È nnen je-

539

C T D E R L U N G E. II doch alveolaÈre Konolidierungsareale und somit ein Lungeninfiltrat vortaÈuschen. Die PraÈdominanz dieser VeraÈnderungen in den Oberlappen kommt dadurch zustande, daû hier das alkalische Milieu aufgrund eines hoÈheren Ventilations-PerfusionsverhaÈltnisses die Ablagerungen von Kalziumsalzen beguÈnstigt. Um metastatische Verkalkungen der Lunge zu diagnostizieren, haben sich die CT und die Knochenszintigraphie als sensitive Methoden erwiesen. •

Amyloidose

Die Amyloidose ist charakterisiert durch die extrazellulaÈre Ablagerung eines unloÈslichen Protein-(Immunglobulin)/Polysaccharidkomplexes, dem Amyloid. Man unterscheidet eine seltene primaÈre Form mit jedoch haÈufiger Lungenbeteiligung von einer haÈufigeren sekundaÈren Form (bei rheumatoider Arthritis, Plasmozytom, chronischer EntzuÈndung u. a. m.), bei der die Lunge kaum involviert ist. Der Altersgipfel liegt im mittleren bis hoÈheren Erwachsenenalter, MaÈnner sind haÈufiger betroffen als Frauen. Die Amyloidablagerung fuÈhrt durch Druck und IschaÈmie zur Nekrose des umgebenden Gewebes. Morphologisch lassen sich 3 Formen unterscheiden [28]: Bei der tracheobronchialen Form fuÈhren nodulaÈre Amyloidablagerungen in Trachealund BronchialwaÈnden zu zarten, radiologisch faûbaren Verkalkungen. SekundaÈr kann es zur Bronchusobstruktion mit Air-Trapping und HaÈmoptysen kommen. Die nodulaÈre Form ist durch multiple runde, glatt begrenzte intrapulmonale LaÈsionen gekennzeichnet, die in ca. 50 % verkalken oder sogar verknoÈchern koÈnnen. HilaÈre Lymphknoten koÈnnen beteiligt sein. Die 3. diffuse Form entspricht einem unspezifischen interstitiellen Prozeû mit der Tendenz zu konfluieren und endet als Lungenfibrose. •

Broncholithiasis

Broncholithen sind bis 2 cm groûe intrabronchiale Kalkherde. Die Ursache dafuÈr sind peribronchial gelegene verkalkte Lymphknoten, die im

540

7

8

Abb.7. Verkalktes HaÈmatom nach Thoraxtrauma Abb.8. Planungsschicht zur CT-gezielten Feinnadelbiopsie eines kalkhaltigen Lungenrundherdes; Histologie: kleinzelliges Bronchuskarzinom

Laufe der Zeit in das Bronchiallumen perforiert sind. Broncholithen fuÈhren zu Bronchusobstruktion, Bronchiektasien, Sekretstau und Infektionen in den poststenotischen Lungenabschnitten. Am haÈufigsten ist der Mittellappenbronchus betroffen. Klinische Symptome sind Husten, HaÈmoptysen und rezidivierende Infekte. Manchmal wird ein Stein ausgehustet (Lithoptysis). Nativradiologisch sind Broncholithen meist nicht sichtbar und submukoÈs gelegene Steine koÈnnen auch der Bronchoskopie entgehen. Hier ist die CT (duÈnne Schichten) die diagnostische Methode der Wahl. •

Posttraumatische Verkalkungen

Wie auch in anderen Organsystemen koÈnnen im Rahmen der Resorption eines HaÈmatoms, einer diffusen Lungenblutung oder eines HaÈmatothorax Kalkablagerungen vorkommen. Sie sind in ihrer Gestalt uneinheitlich und reichen von vereinzelten verstreuten Kalkstippchen bis hin zu flaÈchigen Kalkmassen (Abb. 7) und ausgedehnten verkalkten Pleuramantelschwarten. •

Sarkoidose

Im Rahmen einer Sarkoidose treten Verkalkungen nur in seltenen FaÈllen auf (3±10 %) und betreffen hauptsaÈchlich die granulomatoÈs veraÈnderten mediastinalen und hilaÈren Lymphknoten in fortgeschrittenen Erkrankungsstadien [29]. Diese Ver-

kalkungen sind vielgestaltig und reichen von kleinsten punktfoÈrmigen Ablagerungen uÈber groÈûere amorphe Massen bis hin zu Randverkalkungen mit eierschalenartigem Aussehen (Differentialdiagnose: Silikose). Die intrapulmonalen Noduli verkalken ausgesprochen selten [29].

Maligne Verkalkungen Obwohl Verkalkungen in pulmonalen Rundherden oder Tumoren oftmals als Kriterium fuÈr BenignitaÈt herangezogen werden, schlieût das Vorhandensein von Kalzifikationen eine maligne Raumforderung nicht aus. Einerseits kann sich ein Bronchuskarzinom in unmittelbarer Nachbarschaft eines verkalkten Granuloms oder einer kalkhaltigen Narbe entwickeln, andererseits sind auch intrinsische Tumorverkalkungen moÈglich. Histopathologische Studien haben gezeigt, daû bis zu 14 % aller Lungenmalignome Kalzifikationen enthalten koÈnnen. Mehrere radiomorphologische Kriterien wurden erarbeitet, um trotz dieses Dilemmas zwischen benignen und malignen kalkhaltigen Lungenrundherden zu differenzieren. Ein wichtiger Faktor ist die GroÈûe der LaÈsion. Verschiedene Studien [9, 30, 31] haben gezeigt, daû eine TumorgroÈûe > 3 cm als hochsuspekt zu werten ist. Ein weiteres Kriterium ist das Verkalkungsmuster innerhalb der LaÈsion. Zentrale lamellen- und popcornartige Kalkeinlagerungen stellen allgemein benigne Verteilungsfor-

men dar. Maligne Tumoren zeigen eher exzentrisch gelegene, bzw. punktfoÈrmig verstreute Kalzifikationen, insgesamt liegt der Kalkanteil innerhalb des Herdes fast immer unter 10% seines Volumens. Die Beurteilung der Herdbegrenzung ist ein weiterer Faktor in der DignitaÈtsbeurteilung einer LaÈsion. Nach Siegelman [31] unterscheidet man 4 Kategorien: 1. Scharf begrenzt, uniform 2. lobuliert 3. unregelmaÈûig mit vereinzelt Spiculae 4. unscharf mit vermehrt Spiculae Die meisten benignen Rundherde fallen in Kategorie 1 und 2, maligne Tumoren zeigen typischerweise Begrenzungen wie in Kategorie 3 und 4 [9]. Unter BeruÈcksichtigung dieser Kriterien gelingt eine DignitaÈtsbeurteilung eines Lungenrundherdes in vielen FaÈllen. FuÈr LaÈsionen, die sowohl benigne als auch maligne Kennzeichen aufweisen sind verschiedene diagnostische Algorithmen vorgeschlagen worden [9]. Inkludiert sind hier Anamnese, Alter des Patienten, ein Vergleich mit evtl. existierenden aÈlteren LungenroÈntgen und DuÈnnschicht-CT bzw. CT-Densitometrie (u.U. unter Verwendung eines Referenzphantoms) mit Applikation der oben beschriebenen Differenzierungskriterien (Abb.8). Das Bronchialkarzinoid wird zu den Apudomen gerechnet (Amine Precursor Uptake and Decarboxylation) und macht ca. 12% aller Karzinoide aus. Es entsteht meistens in der Wand der groûen Bronchien, selten in der Trachea und in der Peripherie. Bronchialkarzinoide zeigen in ungefaÈhr 30% zentrale Verkalkungen die nativradiologisch meist unentdeckt bleiben, aber in mehr als 25% in der CT nachweisbar sind [1]. Metastasen osteogener Neoplasien sind eine weitere Ursache fuÈr maligne intrapulmonale Kalkherde. Die Metastasierung dieser Tumoren erfolgt haÈmatogen, wobei die undifferenzierten Mesenchymzellen nicht nur im PrimaÈrtumor, sondern auch in den sekundaÈren Absiedelungen

9

10

Abb.9. Groûe verkalkte Metastase eines Osteosarkoms des linken Femurs Abb.10. HR-CTeines asymptomatischen Patienten mit Status post Spontanpneumothorax: Microlithiasis alveolaris

Osteoid und unreifen Knochen bilden koÈnnen. Am haÈufigsten verkalken Metastasen des Osteosarkoms (Abb.9) gefolgt vom Chondrosarkom, Synovialsarkom, Siegelringzellkarzinom und SchilddruÈsenkarzinom. Idiopathisch

Mikrolithiasis alveolaris Diese extrem seltene familiaÈr gehaÈuft auftretende Lungenerkrankung ist durch Myriaden von winzigsten Kalkherden (0,25±3 mm) in den Alveolen charakterisiert. Die Krankheitsursache ist unbekannt, diskutiert werden metabolische GruÈnde sowie ein autosomal rezessiver Faktor. Im Gegensatz zu einem meist dramatischen RoÈntgenbefund bleiben die Patienten oft uÈber einen langen Zeitraum hinweg symptomlos. Erst in spaÈteren Krankheitsstadien kommt es zur Belastungsdyspnoe aufgrund einer restriktiven VentilationsstoÈrung und in weiterer Folge zur pulmonalen Hypertension und zum Rechtsherzversagen. Serumkalziumund Phosphatspiegel sind normal. Das nativradiologische Bild ist durch feinste sandartige Mikronoduli in beiden Lungen gekennzeichnet, die Dichte nimmt von kaudal nach kranial hin ab (Sandsturmlunge, Abb.10). Die CT, insbesondere die HR-CT der Lunge zeigt zusaÈtzlich oft in den Lungenspitzen lokalisierte Bullae sowie eine schwarze subpleurale Linie, die ebenfalls duÈnnwandigen subpleuralen Bullae entspricht •

[32]. Sie koÈnnen Ausgangspunkt fuÈr rezidivierende Pneumothoraces sein. In der Knochenszintigraphie findet sich eine massive Traceraufnahme von Technetium 99m. • Ossifizierende Lungenfibrose Die pulmonale Osteopathie ist eine ungewoÈhnliche, pathophysiologisch ungeklaÈrte Form einer Defektheilung und kommt in Verbindung mit rezidivierenden Bronchopneumonien, rezidivierendem LungenoÈdem und interstitieller Fibrose vor. Diskutiert wird die Sekretion eines Wachstumsfaktors, der zur Fibroblastenproliferation und metaplastischen Knochenbildung in chronisch geschaÈdigtem Lungengewebe fuÈhrt. Unterschieden werden ein dendriformer und ein nodulaÈrer Typ der VerknoÈcherung. Ersterer ist entlang der bronchovaskulaÈren BuÈndel vor allem in den Unterlappen lokalisiert, bei zweiterem finden sich winzige Foci reifen Knochens in den Alveolen hauptsaÈchlich subpleural lokalisiert [33, 34]. Kardiovaskula È re Ursachen

• Mitralstenose und subvalvulaÈre Aortenstenose IntraalveolaÈre Kalkdepots sind bereits nativradiologisch in 13% aller Patienten mit Mitralstenose nachweisbar. Sie bestehen aus reifem Knochen mit einer GroÈûe von 2± 8 mm und sind vor allem in den basalen Lungenabschnitten lokalisiert. Auch hier ist die Pathogenese nicht 541

C T D E R L U N G E. II restlos gekla È rt, es du È rfte sich jedoch um einen analogen Mechanismus wie bei der ossifizierenden Lungenfibrose handeln. Assoziierte Parameter sind eine laÈnger bestehende pulmonalveno È se Hypertension, chronisch erho È hter ¹wedge-pressureª und rezidivierend auftretendes Lungeno È dem. MaÈnner sind dreimal ha È ufiger betroffen als Frauen [35, 36].

gangen, doch trotzdem glauben wir, daû eine Tatsache deutlich geworden ist ± es muû nicht immer die Tuberku-

•

Knochenmarktransplantation

fection. AJR 154: 27±31

Literatur

20. Bretland PM (1962) Armilifer armillatus

1. Brown K, Forhman Mund D, Aberle DR, Batra P, Young DA (1994) Intrathoracic calcifications: Radiographic features and differential diagnoses. Radiographics 14: 2. Zerhouni EA, Spivey JF, Morgan RH, Leo FP, Stitik FP, Siegelman SS (1982) Factors influencing quantitative CT measurements of solitary pulmonary nodules. J Comput Assist Tomogr 6: 1075±1087 3. Swensen SJ, Morin RL, Aughenbaugh GL,

Schluûfolgerung

5. Cann CE (1987) Quantitative CT applica-

542

with AIDS-related Pneumocystis carinii in19. Beggs I (1985) The radiology of hydatid

Allen et al. berichten u È ber das Auftreten von peripheren basal betonten nodulaÈren Mikroverkalkungen auf der Basis asymptomatischer Lungenemboli bei einem Patienten 200 Tage nach autologer Knochenmarktransplantation [37].

Die Vielfalt pulmonaler Verkalkungen ist dadurch bedingt, daû die Lunge bei einer groûen Zahl an Erkrankungen primaÈr oder sekunda È r involviert ist. Die Differentialdiagnose pulmonaler Verkalkungen setzt die genaue Kenntnis mo È glicher zugrunde liegender Erkrankungen, morphologischer Erscheinungsbilder und Verteilungsmuster voraus. In vielen Fa È llen sind parenchymale Kalkherde, insbesondere in Assoziation mit verkalkten Hiluslymphknoten, Ausdruck einer abgelaufenen granulomato È sen Entzu È ndung. In Verbindung mit Systemerkrankungen, wie z. B. dem Hyperparathyreoidismus oder bei dialysepflichtigen Nierenerkrankungen haben pulmonale Kalkdepots eine nicht unwesentliche Bedeutung zur Beurteilung des KrankheitsÈ hnliches gilt fu verlaufs. A È r die Silikose. Die Tatsache, daû verkalkte LaÈsionen jedoch nicht immer gleichbedeutend mit BenignitaÈt sind, hat der CT, insbesondere unter Verwendung du È nner Schichten, einen zentralen Stellenwert in der Differenzierung benigner bzw. maligner verkalkter Rundherde zukommen lassen. In È bersichtsarbeit sind wir nur dieser U auf einige der unzaÈhligen aÈtiologischen Varianten des ¹Lungenkalksª und seiner Diagnostik naÈher einge-

ceral and nodal calcification in patients

lose sein.

1247±1261 Iatrogene Ursachen

18. Radin DR, Baker EL, Klatt EC (1990) Vis-

Leimer DW (1995) CT Reconstruction algorithm selection in the evaluation of solitary pulmonary nodules. J Comput Assist Tomogr 19: 932±935 4. Rao SP, Alfidi RJ (1981) The environmental density artifact: a beam hardening effect in computed tomography. Radiology 141: 223±227 tions: comparison of current scanners. Radiology 162: 257±261 6. Siegelmann SS, Zerhouni EA, Leo FP, Khouri NF, Stitik FP (1980) CT of the solitary pulmonary nodule. AJR 135: 1±13 7. Zerhouni EA, Boukadoum M, Siddiky et al (1983) A standard phantom for quantitative CT analysis of pulmonary nodules. Radiology 149: 767±773 8. Cann CE, Gamsu G, Birnberg FA, Webb WR (1982) Quantification of calcium in solitary pulmonary nodules using singleand dual-energy-CT. Radiology 145: 493± 496 9. Zerhouni EA, Stitik FP, Siegelmann SS et al (1986) CT of the pulmonary nodule: a cooperative study. Radiology 160: 319±327 10. Da È hnert W (1991) Chest. In: Grayson TH (ed) Radiology review manual. Williams & Wilkins, Baltimore Maryland 11. Katz S, Stanton J, McCormick G (1955) Miliary calcification of the lungs after treated miliary tuberculosis. NEJM 253: 135± 137 12. Wegmann T (1988) Pilzerkrankungen der Lunge. In: Stendler HS (Hrsg) Radiologische Diagnostik in Klinik und Praxis, Band I, Teil 2: Lunge Pleura Thoraxwand. Thieme, Stuttgart New York 13. Servianski B, Schwarz J (1957) Calcified intrathoracic lesion caused by histoplasmosis and tuberculosis. AJR 77: 1034±1041 14. Batra P (1992) Pulmonary coccidioidomycosis. J Thorac Imaging 7: 29±38 15. Triebwasser JH, Harris RE, Bryant RE, Rhoades ER (1967) Varicella pneumonia in adults. Medicine 46: 409±423 16. Knyvett AF (1965) Pulmonary calcifications following varicella. Am Rev Respir

disease. AJR 145: 639±648 infestation: Radiological diagnosis in two Ghanaian soldiers. Br J Radiol 35: 603±608 21. Im JG, Kong Y, Shin YM et al (1993) Pulmonary paragonimiasis: Clinical and experimental studies. Radiographics 13: 575±586 22. Bateson EM, Abbot EK (1960) Mixed tumours of the lung, or hamarto-chondromas. Clin Radiol 11: 232±247 23. Shin MS, McElvein RB, Ho KJ (1992) Radiographic evidence of calcification in pulmonary hamartomas. J Natl Med Assoc 84: 329±331 24. Siegelman SS, Khouri NF, Scott WW et al (1986) Pulmonary hamartoma: CT findings. Radiology 160: 313±317 25. Ziskind M, Jones RN, Weill H (1976) Silicosis. Am Rev Respir Dis 113: 643±665 26. Gross BH, Schneider HJ, Proto AV (1980) Eggshell calcification of lymph nodes: an update. AJR 135: 1265±1268 27. Bein ME, Lee DBN, Mink JH, Dickmeyer J (1979) Unusual cases of metastatic pulmonary calcification. AJR 132: 812±816 28. Gross BH, Felson B, Birnberg FA (1986) The respiratory tract in amyloidosis and plasma cell dyscrasias. Semin Roentgenol 21: 113±127 29. Israel HL, Sones M, Roy RL, Stein GN (1961) The occurrence of intrathoracic calcifications in sarcoidosis. Am Rev Respir Dis 84: 1±11 30. Mahoney MC, Shipley RT, Corcoran HL, Dickson BA (1990) CT demonstration of calcification in carcinoma of the lung. AJR 154: 255±258 31. Siegelman SS, Khouri NF, Leo FP, Fishman EK, Braverman RM, Zerhouni EA (1986) Solitary pulmonary nodules: CT assessment. Radiology 160: 307±312 32. Korn MA, Schurawitzki H, Klepetko W, Burghuber OC (1992) Pulmonary alveolar microlithiasis: Findings on high-resolution CT. AJR: 158: 981±982 33. Mendeloff J (1971) Disseminated nodular pulmonary ossification in the HammanRich lung. Am Rev Respir Dis 103: 269±274 34. Fried ED, Godwin TA (1992) Extensive diffuse pulmonary ossification. Chest 102: 1614±1615 35. Galloway RW, Epstein EJ, Coulshed N (1961) Pulmonary ossific nodules in mitral valve disease. Br Heart J 23: 297±307 36. Buja LM, Roberts WC (1970) Pulmonary parenchymal ossific nodules in idiopathic hypertrophic subaortic stenosis. Am J Cardiol 25: 710±715 37. Allen BT, Day DL, Dehner LP (1987) CT demonstration of asymptomatic pulmonary emboli after bone marrow transplantation: case report. Pediatr Radiol 17: 65±67

Dis 92: 210±214 calcification caused by Pneumocystis carinii

Eingegangen am 18. MaÈrz 1996 È berarbeitung angenommen Nach U

pneumonia. Am J Surg Pathol 15: 376±380

am 15. April 1996

17. Lee MM, Schinella RA (1991) Pulmonary